新一代聚变装置等离子体压力创纪录
科技日报·2025-11-19 06:59
公司技术突破 - 美国聚变能源技术公司Zap Energy宣布,其最新一代“聚变Z箍缩实验3”(FuZE-3)在实验中获得高达830兆帕的电子压力,对应等离子体总压力约1.6吉帕 [1] - 该成果刷新了迄今在剪切流稳定Z箍缩装置中实现的压力纪录,是迈向聚变能量增益道路上的重要一步 [1] - 团队利用“光学汤姆孙散射”技术测得等离子体电子压力达830兆帕,当电子和离子温度接近时,总压力约为电子压力的两倍 [1] - 相关高压状态可维持约1微秒(百万分之一秒) [1] 实验关键参数 - 实验中多次重复放电测量显示,电子密度处于3×10^24 m^-3至5×10^24 m^-3范围 [1] - 实验中的电子温度超过1keV(约为1167万摄氏度) [1] - 1吉帕相当于海平面大气压的约10000倍,或马里亚纳海沟海底压力的10倍 [1] 技术路径与目标 - 实现可控核聚变需要在极短时间内获得高温高密度等离子体,其压力是综合反映温度与密度的关键指标,压力越高,发生的聚变反应就越频繁 [1] - 与寻求极高压力或极长约束时间的其他路线不同,Zap Energy的剪切流稳定Z箍缩技术试图在压缩效率与等离子体稳定性之间寻找平衡 [1] - 聚变Z箍缩实验3的设计目标是在“三重乘积”(密度×温度×约束时间)上达到新的高度,这是聚变性能的重要指标 [1]